Mejores herramientas para fabricar prototipos.

Es complejo determinar cuáles son las mejores herramientas para fabricar prototipos, en un laboratorio de desarrollo de productos innovadores. Esta definición depende sustancialmente de los objetivos esperados en el prototipo, su etapa de desarrollo y tipos de herramientas para prototipar, que puedan tener.

A continuación, haremos un análisis basado en nuestra experiencia como empresa de prototipado, te propondremos algunas herramientas versátiles a las que hemos sacado máximo provecho en una o más disciplinas del prototipado.

Herramientas básicas para el diseño industrial y mecánico.

Como sabes, el diseño mecánico de piezas para prototipos, es una disciplina clave. Para esta gestión, es fundamental contar con herramientas digitales de diseño, que permiten crear diseños mecánicos con alto nivel de similitud con las necesidades físicas de las piezas, simular movimientos de engranajes, controlar tolerancias y analizar desgastes, colisiones, estimar pesos entre otros aspectos clave para el diseño de partes esenciales en los prototipos.

Herramientas digitales recomendadas para diseño mecánico.

Autodesk Inventor: Herramienta basada en CAD 3D, permite diseños detallados de piezas y simulación de funcionamiento en escenarios digitales. Es muy recomendable porque es una herramienta intuitiva, cuyos resultados digitales mantienen gran similitud con las necesidades de las piezas físicas.

Ansys: Ansys es una de las herramientas complementarias útiles para el proceso de diseño de sistemas complejos. Se utiliza para procesos de investigación sobre la viabilidad técnica y optimización de estructuras funcionales. Se utiliza para analizar la capacidad que tienen las piezas de soportar cargas y temperaturas, lo que permite optimizar diseños funcionales antes de pasar a la fabricación.  

Fusion 360º: Se trata de una herramienta útil para gestionar diseños y optimizar detalles, según el método de fabricación que se pretenda utilizar. Gestiona formatos como CAD, CAM y CAE por lo que es posible el diseño paramétrico de piezas, simular y generar trayectorias para la fabricación con CNC. 

herramientas para crear prototipos

Herramientas físicas para fabricar piezas de prototipos.

La fabricación de partes y piezas para prototipos, suelen responder a dos fases fundamentales. La fabricación de piezas para demostrar conceptos y la fabricación de partes de prototipos para demostrar el potencial de un futuro producto. La relación entre velocidad de fabricación y estética de las piezas, es un duro equilibrio, por lo que es clave resaltar el objetivo real antes tomar decisiones sobre las herramientas más idóneas para prototipar. 

Fabricación de partes con impresión 3D: La fabricación de partes de prototipos con máquinas de impresión 3D, es el “ABC” del prototipado. En cambio, dentro de cada una de las categorías o métodos de fabricación 3D, existen máquinas y materiales que marcan claras diferencias.

Creality | Ender 3: Para la fabricación rápida para validar conceptos, es muy útil el uso de impresoras Creality. Concretamente se utilizan modelos como la Ender 3. Es cierto que esta impresora no da los mejores resultados estéticos, ni consigue las mejores fundiciones para demostrar resistencia mecánica de las piezas, pero es muy ágil y sobre todo, muy económica. 

Bambu lab: Las máquinas de Bambú lab, se han convertido en nuestras mejores impresoras 3D. El precio no es inalcanzable y los resultados son excelentes, sobre todo cuando se siguen las indicaciones que ofrece el fabricante y se utilizan exclusivamente sus propios materiales.

Formech 508DT: Las máquinas Formech son muy útiles para la fabricación de piezas con moldes fríos y piezas mediante técnicas de vacío. Estas técnicas de fabricación permiten partes estancas, por la propia naturaleza del método. Los dispositivos Formech 508 DT, son accesibles y según nuestra experiencia, permiten gran variedad de usos para la materialización rápida de prototipos.

CNC Carvera: Es cierto que durante la última década, hemos probado varias soluciones para fabricar piezas con CNC. Los resultados de estas partes, son muy superiores en cuanto a resistencia mecánica, a las obtenidas con impresión 3D. En cambio, la curva de aprendizaje para obtener los mismos resultados que en la impresión 3D, suele ser más pronunciada para el uso de máquinas de CNC.  Sin duda,  tras probar varias alternativas, la máquina de CNC Carvera, ha sido la mejor que hemos probado en la última década. Además de nuestra experiencia, conocemos que las opiniones de profesionales sobre las máquinas Carvera, son inmejorables. El equilibrio entre precisión, versatilidad y facilidad de uso, nunca ha recibido mejores referencias. 

Aunque estas son herramientas de prototipado de uso diario, existen otras herramientas que tienen un impacto claro en el control de los tiempos de prototipado. Concretamente, las máquinas de corte láser, el torno y fresa manual, para probar piezas únicas con ajustes finos, así como otras herramientas más comunes, como son el taladro de columna, pulidora, dobladoras de plástico y pistolas de calor. 

Herramientas para elaborar prototipos electrónicos.

La fabricación de prototipos electrónicos incluye en sí misma varias disciplinas técnicas y por tanto, varias categorías de herramientas para el prototipado.

Herramientas para diseñar PCB

Easy EDA: Easyeda es una de las herramientas más utilizadas para diseñar esquemáticos de PCB. Se trata de una herramienta online, con versiones gratuitas para realizar los primeros trabajos. Un punto importante a tener en cuenta, Easy EDA tiene una opción de trabajos compartidos, aunque en algunos casos es una opción útil, no configurar la herramienta correctamente, puede abrir tus trabajos de diseño de PCB al público. 

KiCad: KiCAD es también una herramienta útil para diseñar PCB y definir esquemáticos electrónicos. Tiene ciertas ventajas frente a EasyEDA, ya que el nivel de personalización que puede conseguirse, es mayor. En cambio, EasyEDA permite una curva de aprendizaje más rápida y para la diseñar PCB de prototipos, es más que suficiente.

Herramientas para comprobar diseños de PCB

No es inusual encontrarse con errores de funcionamiento en las primeras versiones de diseño de una PCB. El objetivo común en procesos de prototipado, es minimizar los ciclos de detección y corrección de estos errores. Por esta razón, es recomendable el uso de herramientas de diagnóstico sobre diseños de PCB.

LTSpice: Se trata de una herramienta digital que permite simular el funcionamiento de circuitos analógicos. El uso de LTSpice permite evidenciar comportamientos de los circuitos antes de fabricar la PCB, lo que disminuye las probabilidades de errores en las primeras versiones y a su vez, los tiempos necesarios en ciclos de fallo. 

Proteus: Proteus es una de las herramientas de diagnóstico más completas para la comprobación digital de PCB. No solo permite validar comportamientos de los circuitos diseñados, sino que permite simular el comportamiento de la PCB con el Firmware, lo que minimiza sustancialmente posibles fallos de las primeras versiones de la PCB de un prototipo.

Herramientas digitales para firmware y microcontroladores.

PlattformIO: Plattformio es una de las herramientas más democratizadas para el desarrollo de firmware, basados en ESP 32, STM 32 y familia Arduino en general. Se trata de una herramienta digital muy útil, por su espíritu colaborativo. PlattformIO permite la centralización de librerías y es un entorno idóneo para compilar soluciones firmware de prototipos IoT. 

Arduino IDE: En caso de necesitar demostrar conceptos de funcionalidad de forma ágil, mediante fabricación de PMV, quizás tenga mucho más sentido el uso de Arduino IDE. Se trata de una herramienta digital que permite realizar test rápidos con controladores de la familia ESP. 

Herramientas para prototipos IA

Aunque en el mercado actual se han desarrollado decenas de herramientas muy útiles para demostrar conceptos y viabilidad técnicas de productos que requieren procesamientos de datos compatibles con el concepto de IA, existen 3 herramientas que han mostrado resultados muy completos en nuestros prototipos IA. 

Edge Impulse: Se trata de una herramienta versátil para el desarrollo de modelos IA que requieran ser embebidos en desarrollos Firmware a medida. El desarrollo de prototipos IA no solo incluye retos asociados al entrenamientos del modelo, donde Edge Impulse es de las más destacadas plataformas No – Code, sino que, otro reto clave es embeber de forma eficiente el resultado del modelo IA con el Firmware del dispositivo. En este sentido, el uso de Edge impulse disminuye gradualmente este riesgo. 

Aunque en Lets Prototype estamos algo influenciados por Edge Impulse dada su versatilidad y estrecha relación con su equipo técnico en Estados Unidos, es cierto que existen otras herramienta digitales para construir prototipos IA que evidencian muy buenos resultado: Lobe y Teachable Machine. En el caso de Lobe, es una solución promovida por el gigante tecnológico: Microsoft, es útil para el entrenamiento de modelos de visión, mientras que Teachable Machine, nos ha permitido realizar prueba de concepto de forma muy ágil. 

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